详解javascript类继承机制的原理

 本文着重解析javascript类继承机制，让你从底层了解javascript是怎样实现“继承”这一概念的。

                                                                jimichan在javaeye博客发布，转载请说明。
   目前 javascript的实现继承方式并不是通过“extend”关键字来实现的，而是通过 constructor function和prototype属性来实现继承。首先我们创建一个animal 类

js 代码

 
var
 

animal = 
function
(){  
//这就是constructor function 了
   this
.name = 'pipi';
   this
.age = 10;
   this
.height = 0;
}
 //建立一个动物的实例
 var
 a1 =  
new
 animal ();

构造函数与其他普通函数区别在于，1.构造函数里有 this关键字，2.调用构造函数是使用的new关键字。通过new运算符调用构造函数 animal 后，系统就会返回一个对象，这个对象就相当于

js 代码

var
 a1 = { name:'pipi' ,age:10,height:0 }

//或者
var
 a1 = 
new
 Object();
a1.name='pipi';
a1.age = 10;
a1.height = 0;

等同这样的方式来产生js对象。

到这里我们知道如何在js中定义一个类了，接下来我们展示如何写一个cat

js 代码

var
 cat = 
function
(){
this
.play = 
function
(){
 alert('cat play')
 }
 }
 cat .prototype = new
 animal ();
 //prototype 属性指向一个对象
var c1 = new cat();

到这里，cat就继承了 animal 对象，类cat的一个实例对象c1拥有属性name,age,height,和方法play了。
那么 prototype起到了一个什么样的作用呢？
prototype就好比一个指针，它指向一个object，这个object就称为子类对象的原型。当cat的对象被创建的时候，由于cat的构造函数拥有prototype属性，那么cat的实例就会间接指向这个原型对象了（说成间接的是因为每个object都有一个 constructor 属性指向它的构造函数）。
那么问题来了，“当我们修改对象 c1 的name属性的时候，会不会修改它prototype的name属性值呢？”，答案是否定的。
接下来详细解析：
1.访问name属性： 首先当我们第一次访问c1.name的属性的时候，我们会得到值“pipi”，这个和我们预料中的一样。但是计算过程你未必知道。
它计算的过程是这样的：第一步：检查c1对象中是否有name属性,找到的话就返回值，没有就跳到第二步，显然没有找到，因为cat的构造函数中没有定义。第二步：当第一步没有找时，去间接访问 prototype对象所指向的object，如果在 prototype对象中 找到的name属性的话，就返回找到的属性值。如果还是没有找到的话，再去递归地寻找 prototype对象的 prototype对象（去找它的爷爷） ，一直到找到name属性或者没有prototype对象为止。如果到最后还是没有找到name属性的话就返回undefined。

2.设定name属性：当我们设定c1对象的name属性时，及调用 c1.name= ' new name';  这个过程就简单多了。首先检查是否对象已有该属性，若已存在则修改当前值，若不存在则为该对象新增一个属性并设定当前值。值得一提的是，在设定值的过程中没有去访问 prototype属性。

为了加深理解，我们再看一个 read-write-read 的过程，第一次read的时候，由于自己的对象没有name属性，那么就会返回的原型对象的name属性的值。第二步，写入name的值，同样没发现本身对象有name属性,那么就在本身对象上新建一个name属性，然后赋值。第三步，再次读取name属性，由于在第二步中已经新建了name属性，此时就返回在第二步中设定的值。值得一提的是，在这三步中没有改变原型对象的值。

好了，到此详细分析了 javascript对象是如果实现继承的，其实和其他的面向对象语言不一样的是，javascript的继承机制是对象的原型继承而不是类型继承。

呵呵，欢迎看完，有不对的地方欢迎大家讨论！

评论

14 楼 userzx110 2012-12-31  

userzx110 写道

咖啡刀 写道

不错的帖子!!!
在你上面说的一个问题!!
"构造函数与其他普通函数区别在于，1.构造函数里有 this关键字，2.调用构造函数是使用的new关键字。"
我觉得这句话很值的商榷!!!
主要是构造函数里有 this关键字这句话,这个我看未必.一如果我选用空构造函数呢?
var a=function(){};
a.prototype.firstName="hello";
a.prototype.secondName="world";
var b=new a();
alert(b.firstName);

二如下形式构造函数:
var a=function(){
return {
firstName:"Holle",
secondName:"World"
}
}
var b=new a();
alert(b.firstName);
这个难道里面具有this关键字吗???

所以我觉得这里应该值得推敲!!

javascript 里的this比较乱，分清情况才能说明，不管是不是构造函数都有this
普通的函数里面的this 指向的是window ，而 构造函数的this是指向本身。（我正在理解）看资料好想this 有四种存在情况，现在我就继承的和普通的来说下
：
//js所处的环境就是window

      xxname = 'xxTest'; //也可以window.xxname='xxTest'; window可不写
        function xxPutong()
        {
            //这里的this 是指向window
            var xxname = 'xxPutongTest';
            return function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向window
                alert(this.xxname);
            }
        }
        xxPutong()();
打印出来是：'xxTest'
但是当代码如下的时候：
  xxname = 'xxTest'; //也可以window.xxname='xxTest'; window可不写
        function xxPutong()
        {
            //这里的this 是指向window
            var xxname = 'xxPutongTest';
            return function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向window
                alert(xxname);
            }
        }
        xxPutong()();
打印出来是：'xxPutongTest'
分析：当你直接写xxname的时候而不是this.xxname的时候，匿名function向外找，首先找到了xxPutong里面的xxname 所以就是'xxPutongTest'（我的理解）
xxname = 'xxTest';
        var xxJiCheng = function ()
        {//这里的this都是指向xxJiCheng
            this.xxname = 'xxJiCheng';
            this.getname = function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向xxJiCheng
                alert(this.xxname);
            };

        };

        new xxJiCheng().getname();
这个时候得到的反而是内部：'xxJiCheng'
跟上面普通的funtion 同样是alert(this.xxname)但是相反的结果这个得到的是内部的
xxname = 'xxTest';
var xxJiCheng = function ()
        {//这里的this都是指向xxJiCheng
            this.xxname = 'xxJiCheng';
            this.getname = function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向xxJiCheng
                alert(xxname);
            };

        };

这个时候得到的反而是外部：'xxTest'，当没前缀，通过window.xxname里取得。
跟上面普通的funtion 同样是alert(this.xxname)但是相反的结果这个得到的是内部的 这里打快了应该是外部

13 楼 userzx110 2012-12-31  

咖啡刀 写道

不错的帖子!!!
在你上面说的一个问题!!
"构造函数与其他普通函数区别在于，1.构造函数里有 this关键字，2.调用构造函数是使用的new关键字。"
我觉得这句话很值的商榷!!!
主要是构造函数里有 this关键字这句话,这个我看未必.一如果我选用空构造函数呢?
var a=function(){};
a.prototype.firstName="hello";
a.prototype.secondName="world";
var b=new a();
alert(b.firstName);

二如下形式构造函数:
var a=function(){
return {
firstName:"Holle",
secondName:"World"
}
}
var b=new a();
alert(b.firstName);
这个难道里面具有this关键字吗???

所以我觉得这里应该值得推敲!!

javascript 里的this比较乱，分清情况才能说明，不管是不是构造函数都有this
普通的函数里面的this 指向的是window ，而 构造函数的this是指向本身。（我正在理解）看资料好想this 有四种存在情况，现在我就继承的和普通的来说下
：
//js所处的环境就是window

      xxname = 'xxTest'; //也可以window.xxname='xxTest'; window可不写
        function xxPutong()
        {
            //这里的this 是指向window
            var xxname = 'xxPutongTest';
            return function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向window
                alert(this.xxname);
            }
        }
        xxPutong()();
打印出来是：'xxTest'
但是当代码如下的时候：
  xxname = 'xxTest'; //也可以window.xxname='xxTest'; window可不写
        function xxPutong()
        {
            //这里的this 是指向window
            var xxname = 'xxPutongTest';
            return function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向window
                alert(xxname);
            }
        }
        xxPutong()();
打印出来是：'xxPutongTest'
分析：当你直接写xxname的时候而不是this.xxname的时候，匿名function向外找，首先找到了xxPutong里面的xxname 所以就是'xxPutongTest'（我的理解）
xxname = 'xxTest';
        var xxJiCheng = function ()
        {//这里的this都是指向xxJiCheng
            this.xxname = 'xxJiCheng';
            this.getname = function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向xxJiCheng
                alert(this.xxname);
            };

        };

        new xxJiCheng().getname();
这个时候得到的反而是内部：'xxJiCheng'
跟上面普通的funtion 同样是alert(this.xxname)但是相反的结果这个得到的是内部的
xxname = 'xxTest';
var xxJiCheng = function ()
        {//这里的this都是指向xxJiCheng
            this.xxname = 'xxJiCheng';
            this.getname = function ()
            {//传递this到这个匿名方法体内 this还是指向xxJiCheng
                alert(xxname);
            };

        };

这个时候得到的反而是外部：'xxTest'，当没前缀，通过window.xxname里取得。
跟上面普通的funtion 同样是alert(this.xxname)但是相反的结果这个得到的是内部的

12 楼 userzx110 2012-12-31  

kinggooo 写道

正好在看prototype所以搜到了楼主的代码。看了一下，自己也试验了。总结了一下也算稍微明白了其中的一些过程。补充几点东西把，经过试验，发现当你在New一个对象的时候，从这个操作的行为上来看，有2种可能的推断。第一种是他以你的构造函数也就是Cat对象为模版在内存里重新建立了一个新对象。并且将Cat中的属性注入到新的对象中，然后会将Cat的原型对象的construtor属性也注入到新对象中，因此你可以在新对象后面用“点”操作符点出construcor属性，它其实是指向Cat对象的。当你get新对象的属性时它首先在新对象内部寻找该属性，如果不存在，它会寻找constructor.prototype对象中是否有需要的属性，如果还是没有就继续递归直到根对象。而当你set的时候，因为c1.name被你动态的设进去了，所以再次get的时候自然是新对象本身的name属性，当然它是不会重写它原型对象中的name属性的。
第二种解释是，当你创造一个新对象时，它首先将prototype内的属性包括constructor属性copy到新对象里，然后对这个对象执行Cat里的this.name ＝xxx 这样新对象里的name属性自然被覆盖了，但是这种覆盖显然不会影响到原型的name，因为新对象本身只不过是原型的拷贝而已。其他的我想也没什么多说的了，如果有发现错误，可以在下面提出来，在讨论讨论。

看这个帖子已经很久没人回了：今天收到说明是第二种解释。
var animal = function ()  //var 定义 animalie会被即可的执行
        {   //这就是constructor function 了 
            this.name = 'pipi';
            this.age = 10;
            this.height = 0;
        }
        //alert(animal().name); //(错误语句)
        //建立一个动物的实例    
var a1 = new animal();
var cat = function ()
        {
            this.play = function ()
            {
                alert('cat play');
            };
            this.name = "xxPiPi";
        }
        cat.prototype = new animal();   //所以这里是覆盖
        var c1 = new cat();
        alert(c1.name);
这里打印出来的是 :pipi,说明

11 楼 liuxinsudi 2012-03-20  

题目挺大的,要努力才行啊

10 楼 lovelylife 2008-05-13  

我也学了点，自己尝试写了下，但是感觉不是很好
不知道我说的对不对， 现在流行的框架prototype和。。。
他们的继承做的还不错， 但是给我的理解是，copy， 并非像C++那样的继承， 写法上很复杂， 真正去用继承去做项目的人不多， 大批的人在谈论这个， 但是实际效果不是很好

9 楼 jimichan 2008-05-07  

to 咖啡刀 

感谢你的提醒。
那句话是表达的有问题。本意是指this关键字在构造函数里面会起到特定的作用。
构造函数不一定非要有this关键字。你可以试试在构造函数里面return一个非Function对象试试，js很有意思。

8 楼 kinggooo 2008-04-07  

正好在看prototype所以搜到了楼主的代码。看了一下，自己也试验了。总结了一下也算稍微明白了其中的一些过程。补充几点东西把，经过试验，发现当你在New一个对象的时候，从这个操作的行为上来看，有2种可能的推断。第一种是他以你的构造函数也就是Cat对象为模版在内存里重新建立了一个新对象。并且将Cat中的属性注入到新的对象中，然后会将Cat的原型对象的construtor属性也注入到新对象中，因此你可以在新对象后面用“点”操作符点出construcor属性，它其实是指向Cat对象的。当你get新对象的属性时它首先在新对象内部寻找该属性，如果不存在，它会寻找constructor.prototype对象中是否有需要的属性，如果还是没有就继续递归直到根对象。而当你set的时候，因为c1.name被你动态的设进去了，所以再次get的时候自然是新对象本身的name属性，当然它是不会重写它原型对象中的name属性的。
第二种解释是，当你创造一个新对象时，它首先将prototype内的属性包括constructor属性copy到新对象里，然后对这个对象执行Cat里的this.name ＝xxx 这样新对象里的name属性自然被覆盖了，但是这种覆盖显然不会影响到原型的name，因为新对象本身只不过是原型的拷贝而已。其他的我想也没什么多说的了，如果有发现错误，可以在下面提出来，在讨论讨论。

7 楼 咖啡刀 2008-04-02  

不错的帖子!!!
在你上面说的一个问题!!
"构造函数与其他普通函数区别在于，1.构造函数里有 this关键字，2.调用构造函数是使用的new关键字。"
我觉得这句话很值的商榷!!!
主要是构造函数里有 this关键字这句话,这个我看未必.一如果我选用空构造函数呢?
var a=function(){};
a.prototype.firstName="hello";
a.prototype.secondName="world";
var b=new a();
alert(b.firstName);

二如下形式构造函数:
var a=function(){
return {
firstName:"Holle",
secondName:"World"
}
}
var b=new a();
alert(b.firstName);
这个难道里面具有this关键字吗???

所以我觉得这里应该值得推敲!!

6 楼 kinggooo 2008-04-02  

正好在看prototype所以搜到了楼主的代码。看了一下，自己也试验了。总结了一下也算稍微明白了其中的一些过程。补充几点东西把，经过试验，发现当你在New一个对象的时候，从这个操作的行为上来看，有2种可能的推断。第一种是他以你的构造函数也就是Cat对象为模版在内存里重新建立了一个新对象。并且将Cat中的属性注入到新的对象中，然后会将Cat的原型对象的construtor属性也注入到新对象中，因此你可以在新对象后面用“点”操作符点出construcor属性，它其实是指向Cat对象的。当你get新对象的属性时它首先在新对象内部寻找该属性，如果不存在，它会寻找constructor.prototype对象中是否有需要的属性，如果还是没有就继续递归直到根对象。而当你set的时候，因为c1.name被你动态的设进去了，所以再次get的时候自然是新对象本身的name属性，当然它是不会重写它原型对象中的name属性的。
第二种解释是，当你创造一个新对象时，它首先将prototype内的属性包括constructor属性copy到新对象里，然后对这个对象执行Cat里的this.name ＝xxx 这样新对象里的name属性自然被覆盖了，但是这种覆盖显然不会影响到原型的name，因为新对象本身只不过是原型的拷贝而已。其他的我想也没什么多说的了，如果有发现错误，可以在下面提出来，在讨论讨论。

5 楼 jimichan 2007-09-04  

呵呵，是的，谢谢提醒，一会补上

4 楼 simbel 2007-09-04  

引用

var = function(){  //这就是constructor function 了

是否掉了animal？

3 楼 jimichan 2007-09-04  

引用

不错,引用一下,能否讲一下原型模式呢?

javascript的原型机制和设计模式中的原型模式不一样，原型模式中使用对象clone技术，它是完全拷贝一个备份，而js的原型机制则是在运行时动态访问上层（或多层之上）的原型对象。原型模式最多只能使用到上一层对象的拷贝值。

2 楼 goalbell 2007-09-04  

不错,引用一下,能否讲一下原型模式呢?

1 楼 jimichan 2007-09-03